一种新的简化延性层裂模型

重新定义损伤、应用Cochran-Banner模型中的强度函数,提出了一种新的简化延性层裂模型。新模型抛弃了Cochran和Banner为计算他们所定义的损伤所作的基本假设:一旦微损伤形成,使微损伤演化远远易于使固体进一步发生体积应变。从而修正了差分微元中固体比容的计算。强调指出,选定重新定义的损伤以及强度函数或应力松弛方程提供了确定损伤的可能,排除了任何外加的损伤演化方程。在新的简化延性层裂模型中,一旦拉伸应力达到层裂强度,重新定义的损伤将由强度函数确定的应力松弛方程、计及损伤的能量守恒方程、状态方程以及本构方程等一系列封闭方程组确定。若干平板撞击致层裂实验的理论计算与实验结果已被比较。新模型中仅含两个参数:层裂强度及临界损伤度,它们的确定能使在一定初、边值条件下的层裂试验数值计算结果与实验测得的靶自由面速度历史或靶-低阻抗材料界面应力历史以及回收观测的层裂面上的损伤一致。     

某驾驶员座椅鞭打性能分析及优化

针对某驾驶员座椅在鞭打试验中颈部伤害值过大问题,总结C-NCAP(2015版)鞭打试验评价规程和评分原则,研究了颈部伤害指标与假人颈部运动响应的相关性。结合影响鞭打试验性能的座椅参数分析了该座椅鞭打试验失分原因。按照C-NCAP鞭打试验具体规则,建立了该座椅鞭打的有限元分析模型,并与摸底试验结果进行对标验证,验证了模型的有效性。在该模型基础上,进行了座椅结构的仿真优化改进。研究结果表明,有限元仿真模型计算的颈部伤害曲线趋势、峰值大小与试验基本一致,所建立的仿真模型能较好地预测试验中的假人颈部运动响应;通过优化头枕及靠背上部刚度值和减小头部和座椅头枕间的水平距离,减小头部相对人体躯干运动,可显著改善鞭打试验中颈部伤害,实现设计目标。     

基于柔性腿型的轿车前部吸能结构研究

针对轿车前端吸能结构与柔性腿碰撞伤害值的问题,对轿车前端吸能部件结构与材料进行了研究。通过运用计算机辅助工程技术,建立了某轿车以及泡沫吸能结构和薄壁钢吸能结构有限元模型;轿车前端分别采用了两种吸能结构,并改变了吸能结构的压溃空间,与柔性腿仿真模型进行了碰撞实验;通过实验数据分析、对比了两种吸能结构与柔性腿相撞的特点。实验结果表明,汽车前端吸能结构使用泡沫材料,适当减小泡沫厚度,有利于降低柔性腿韧带伸长量;吸能结构使用薄壁钢结构则需要足够的吸能空间,有利于调整碰撞腿型运动姿态,降低柔性腿胫骨弯矩及韧带伸长量;薄壁钢结构刚度均匀且具有金属的压溃特性,在与行人腿部相撞时,可以起到更好的保护作用。     

试论镁铝合金高应变率单轴压缩拟合本构关系的代入校核

从实验与数值模拟的结合上,确定与考察了镁铝合金在一维应力高应变率压缩状态下的本构关系。把由一维准静态及动态压缩试验结果所拟合的经验性本构关系代入镁铝合金的SHPB试验的全过程数值模拟,可再现实验测得的反射波波形及透射波波形。数值模拟也表明,采用SHPB试验经典分析所估算的应力、应变、应变率与试件典型微元在试验过程中所经受的应力应变、应变率也基本一致,然而,应变率并非常值。     

某车型基于钻卡工况的结构改进

文中以某车型钻卡工况为例，采用LS-DYNA有限元模型对标定矩阵中所有的碰撞工况进行了CAE分析，并将分析得到的车身加速度曲线作为ACU标定的输入参数开展ACU的标定。针对钻卡工况卡车安装和未安装后端防护装置两种情况，分别研究该车型的碰撞安全性能。结果表明：在卡车安装有标准的后端防护装置的情况下，钻卡后该车型乘员舱完整，ACU能够正常点爆；在卡车未安装后端防护装置的情况下，则钻卡后该车型无法保护乘员舱完整性，A柱上边梁断裂风险较大，同时ACU也无法正常点爆；通过加强A柱上边梁强度，在卡车未配置后端防护装置的情况下，保证了该车型乘员舱的完整性，同时ACU也能正常点爆。